MIT健身神器：穿上就能“透视”肌肉，发力情况看得一清二楚，动作标准度提升15%...

Posted 2022-11-29 QbitAl

Alex 发自 凹非寺
量子位 | 公众号 QbitAI

各位健身发烧友们！是否曾为自己动作做得不够标准而苦恼？

这不，麻省理工大学的技术人员们搞出了一套“VR头显+忍者式跟踪服”装备：

穿上这套炫酷的装备后再运动，你不仅能像照镜子一样看到自己动作，甚至能一清二楚地看到自己肌肉的发力情况。

另外，这个系统里还有虚拟教练，可以给出专业的建议来帮你调整姿势。

MIT的研究者称，穿上这套装备后，大伙儿做动作的整体准确性提高了15%。（还是很明显了）

而且这些可视化数据除了可以给穿戴者本人看之外，还能传给专业治疗师，来帮助患者更规范地运动恢复。

相关论文已被美国计算机学会的顶级论坛UIST（用户界面软件与技术研讨会）收录。

精确追踪三维运动数据

其实运动传感技术已经不是最新鲜的事儿了，不过现有技术主要侧重于跟踪行为和心率。

一般来说，肌电图（EMG）只能捕捉到皮肤下的肌肉活动；但MIT的研究者们认为，还有更好的方法来全方位追踪人体三维运动情况。

于是他们最终搞出了这套看起来很炫酷的无监督运动装备系统：MuscleRehab。

该系统主要由三部分构成：

• VR头显和追踪服

• 高精度光学运动捕捉系统

• EIT（电阻抗断层扫描）传感技术

首先来说说该系统的“大脑”：EIT。

通过EIT技术，可以比较精确地追踪肌肉的伸缩情况，并将其可视化。

其原理是将电极固定在人皮肤的表面，用电极注入电流并测量产生的电压，重新构建身体的内部电导率图像。

在本项目中，为了构建出足够清晰的大腿部的EIT图像，研究人员设计了2个电极阵列，每个阵列有16个医疗电极。

这些电极被贴到人的大腿上，再通过电缆将其连接到EIT传感器。

EIT就先说到这儿。这里再来讲讲该系统中的另外一个重要角色：光学动捕系统。

该系统采用了OptiTrack（一家动捕技术供应商）的29台摄像机，每秒能感知到超高的帧率（250帧/秒）。

而且研究者们还在追踪衣上安排了39个光学跟踪标记，使得设备能够更精确地追踪人体运动。

现在，把这套高精度的光学动捕系统和EIT技术结合起来，再加上VR头显，用户就能看到自己运动时肌肉的紧张和松弛情况了。

而且还是有特写图的那种！

△用户界面：红黄蓝绿四种颜色分别代表不同的肌肉群，颜色越深表示肌肉参与程度越高。

值得一提的是，这里并没使用传统的VR手柄，而是通过VR头显上的传感器来捕获并追踪用户的眼球和头部的活动，从而实现交互。

结果表明，在人们眼前展示肌肉紧绷和舒展的情况，确实可以提高其运动准确程度：

穿上这套装备志愿者们，做动作准确性整体提高了15%。

研究团队简介

这套装备是由MIT的人工智能实验室CSAIL、美国东北大学和马萨储塞州总医院的科研人员共同设计开发出来的。

论文一作朱均逸，本科毕业于华盛顿大学电子和计算机工程系，现为麻省理工学院CSAIL的计算机科学博士研究生。

他目前的主要研究方向为人机交互、个人制造工具和新型传感技术。

对了，关于本研究量子位之前做了个有趣的视频：

论文地址：
https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3526113.3545705
参考链接：
https://news.mit.edu/2022/mit-system-sees-inner-structure-body-during-physical-rehab-1011

— 完 —

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